用于纳米操作的硅基集成式微型 xy 定位平台

针对纳米级定位平台小型化和高定位精度的要求,基于体硅工艺研制出一种集结构、驱动和位移检测一体化的集成式微型纳米级xy定位平台. 采用体硅双面深度反应离子刻蚀（DRIE）技术释放出高深宽比的静电梳齿驱动器、检测梁及定位平台结构. 由于定位平台属于面内运动,为了提高面内运动位移检测的灵敏度提出了一种利用离子注入工艺和DRIE技术相结合制作检测梁侧壁压阻的方法,并利用该侧壁压阻工艺成功地把基于侧壁压阻式的位移传感器集成到微型xy定位平台上. 实验测试表明,位移传感器的灵敏度优于1.17mV/μm,线形度优于0.814%,当驱动电压取30V时,定位平台的单轴输出位移可达±10μm,并且定位平台x方向和y方向上的位移耦合量非常小;在空气条件下测得定位平台的一阶固有频率为983Hz.     

用于纳米操作的硅基集成式微型 xy 定位平台

针对纳米级定位平台小型化和高定位精度的要求,基于体硅工艺研制出一种集结构、驱动和位移检测一体化的集成式微型纳米级xy定位平台.采用体硅双面深度反应离子刻蚀(DRIE)技术释放出高深宽比的静电梳齿驱动器、检测梁及定位平台结构.由于定位平台属于面内运动,为了提高面内运动位移榆测的灵敏度提出了一种利用离子注入工艺和DRIE技术相结合制作检测梁侧壁压阻的方法.并利用该侧壁压阻工艺成功地把基于侧壁压阻式的位移传感器集成到微型xy定位平台上.实验测试表明,位移传感器的灵敏度优于1.17mV/μm,线形度优于0.814%,当驱动电压取30V时,定位平台的单轴输出位移可达±10/μm,并且定位平台x方向和y方向上的位移耦合量非常小;在空气条件下测得定位平台的一阶固有频率为983Hz.     

一种微机械压阻式加速度传感器及其设计优化

给出了一种新型的微梁直拉直压的微机械压阻式加速度传感器的工作原理.该设计能同时提高传感器的灵敏度和自由振动频率.基于分析模型,本文还给出了传感器的结构优化和各种量程的设计规则.采用SOI硅片和深反应离子刻蚀(DRIE)工艺给出了传感器的制造和测试结果.     

基于侧壁压阻式的位移传感器研制及应用

为了提高面内运动位移检测的灵敏度和改善侧壁压阻工艺与其他工艺间的兼容性问题,研究了一种可用于面内运动位移检测的传感器,提出了利用离子注入工艺和深度反应离子刻蚀(DRIE)工艺相结合制作榆测梁侧壁压阻的方法.侧壁压阻式位移传感器的灵敏度比在检测梁表面制作压阻的传统位移传感器高近一倍.同时把位移传感器集成到基于体硅工艺的纳米级定位平台上,实验测试表明.这种位移传感器加工技术可以很容易地与其他工艺相兼容,位移传感器的灵敏度优于0.903mV/μm,线形度优于O.814%,分辨率优于12.3nm.     

基于侧壁压阻式的位移传感器研制及应用

为了提高面内运动位移检测的灵敏度和改善侧壁压阻工艺与其他工艺间的兼容性问题,研究了一种可用于面内运动位移检测的传感器,提出了利用离子注入工艺和深度反应离子刻蚀(DRIE)工艺相结合制作榆测梁侧壁压阻的方法.侧壁压阻式位移传感器的灵敏度比在检测梁表面制作压阻的传统位移传感器高近一倍.同时把位移传感器集成到基于体硅工艺的纳米级定位平台上,实验测试表明.这种位移传感器加工技术可以很容易地与其他工艺相兼容,位移传感器的灵敏度优于0.903mV/μm,线形度优于O.814%,分辨率优于12.3nm.     

一种微机械压阻式加速度传感器及其设计优化

给出了一种新型的微梁直拉直压的微机械压阻式加速度传感器的工作原理。该设计能同时提高传感器的灵敏度和自由振动频率。基于分析模型 ,本文还给出了传感器的结构优化和各种量程的设计规则。采用SOI硅片和深反应离子刻蚀 (DRIE)工艺给出了传感器的制造和测试结果     

基于双光纤光栅的高灵敏度低频加速度传感器

针对低频振动信号的高精度测量需求,设计了一种基于双光纤光栅的变宽度椭圆铰链式低频加速度传感器.首先建立传感器的结构模型,理论分析了传感器的振动响应特性,给出该传感器的谐振频率及灵敏度的公式.随后搭建了传感单元的数学模型,对传感单元结构的关键尺寸参数进行了优化.另外,利用有限元仿真验证了理论分析结果,最后加工制作了传感器样件,对其进行加速度性能测试.实验结果表明:传感器的谐振频率约为36 Hz,工作频带为0-10 Hz,灵敏度为1496 pm/g.所设计的传感器具有较高的灵敏度、良好的温度补偿能力,能够满足工程中低频振动检测的要求.     

2万g量程压阻式加速度传感器的非线性研究

在弹体侵彻混凝土的实验过程中,由于压阻式加速度传感器具有零漂、外围电路简单、抗过载能力强等优点,成为高量程微加速度计设计的首选,因此我们采用压阻式加速度传感器,通过采用弹载存储测试技术,记录弹体膛内及侵彻过程中的实时加速度,分析了实测的加速度曲线,膛内及侵彻速度曲线,侵彻深度.发现了加速度传感器非线性问题,在马歇特锤上...     

干涉型保偏光纤微振动矢量传感器研究

报道了干涉型保偏光纤微振动矢量传感器的理论与实验结果。传感器采用全保偏光纤结构 ,消除了偏振不稳定性 ,系统采用光频调制相位载波 (PGC)解调信号处理技术 ,消除了干涉仪初始相差的影响 ,从而实现了对传感信号的稳定检测。对三轴正交芯轴式干涉型全保偏推挽结构的光纤微振动矢量传感器进行了理论和实验研究。由理论得到了简化公式 ,并通过公式分析了各种参数对传感器谐振频率与灵敏度等特性的影响。由实验得到系统谐振频率约为 370Hz,与 375Hz的理论结果基本一致。在 5～ 2 0 0Hz频段系统灵敏度响应平坦 ,约为 340rad/g ,略低于 35 6rad/g的理论值。该传感器具有良好的矢量性 ,在 4 5°方向的灵敏度约为轴向灵敏度的 0 7倍 ,与理论结果一致 ,正交方向串扰小于 - 2 6dB。系统最小可测相位为 10 -5rad ,最小可测加速度为 3× 10 -8g。     

一种微机械压阻式加速度传感器及其设计优化

给出了一种新型的微梁直拉直压的微机械压阻式加速度传感器的工作原理。该设计能同时提高传感器的灵敏度和自由振动频率。基于分析模型,本文还给出了传感器的结构优化和各种量程的设计规则。采用SOI硅片和深反应离子刻蚀(DRIE)工艺给出了传感器的制造和测试结果。